УСТРОЙСТВО АВАРИЙНОГО ТОРМОЖЕНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 1994 года по МПК B60T1/14 

Изобретение относится к тормозным устройствам и может быть использовано для остановки различных транспортных средств, перемещающихся по твердому покрытию, например самолета, локомотива и его вагонов, преимущественно для автодорожного транспорта.

Известно тормозное устройство, которое содержит зажимные колодки, которые способны при воздействии силового привода сопрягаться с вращающимся элементом и останавливать его. Такая схема торможения используется практически на всех видах наземного транспорта, а также и на самолетах.

Недостатком таких тормозных устройств следует считать:
неработоспособность при потере сцепления с дорожной поверхностью, например при значительном износе резины, ледового или снежного покрытия транспортной поверхности;
непредсказуемая траектория движения даже при хорошем сцеплении, если износ контактных поверхностей различен.

Известно устройство торможения транспортного средства, которое содержит рычаг с наконечником, установленным с возможностью контакта наконечника с транспортной поверхностью.

Недостатком известного устройства торможения транспортного средства следует считать то, что при торможении за счет распора на наконечник возникнет удар, который может быть опасней столкновения. Такое устройство эффективно только на мягком грунте и непригодно для твердого покрытия. Кроме этого, произойдет потеря управления из-за приложения значительной по величине постоянной силы.

Целью изобретения является осуществление аварийного торможения с заранее отрегулированным усилием, возможность регулировки усилия торможения в зависимости от местности, времени года и преобладающим покрытием транспортной магистрали, сохранение управляемости транспортным средством путем приложения изменяющегося во время торможения усилия (именно такая методика рекомендуется при торможении, допустим на ледовом покрытии).

Поставленная цель достигается тем, что наконечник выполнен в виде фрезы, которая сопряжена резьбовым соединением с закрепленной на рычаге осью, при этом между фрезой и рычагом расположена пружина, а рычаг оснащен упором, который способен взаимодействовать с торцевой поверхностью фрезы при ее перемещении по резьбе во время контакта с транспортной поверхностью, причем ось резьбы фрезы расположена эксцентрично ее делительной окружности, а сами фрезы размещены по обе стороны от рычага и имеют резьбы разного направления.

На фиг.1,2 изображено предлагаемое устройство; на фиг.3 - качественный график работы тормозного устройства.

Автомобиль 1 имеет на своей раме 2 ось 3, на которой поворотно расположен рычаг 4 с наконечником 5, содержащим две фрезы 6 с пружинами 7. Фрезы соединены с осью 8 резьбой разного направления нарезки (левая и правая). Рычаг 4 имеет упоры 9 с каждой стороны. Фрезы 6 снабжены колпаками 10 для предохранения резьбы от засорения. Пружины 7 также закрыты от засорения "гармошкой", которая крепится к рычагу 4 и имеет фрикционный контакт с фрезой 6 (не показано). Ось резьбы во фрезе 6 смещена и расположена с эксцентриситетом по отношению к начальной (делительной) окружности фрезы. Рычаг 4 имеет привод 11, содержащий пневмоцилиндр 12, шток которого шарнирно соединен с рычагом 4, а сам пневмоцилиндр 12 выполнен качающимся. К пневмоцилиндру подсоединен источник сжатого воздуха 13 через золотник 14. Управление золотником осуществляется из кабины водителя.

Действует устройство аварийного торможения транспортного средства следующим образом. При движении автомашины рычаг 4 с наконечником 5 убран и прижимается к дну кузова. При необходимости аварийного торможения, когда собственный тормоз не может обеспечить устранения аварии (наезд, столкновение, потеря управления на ледовой поверхности), водитель включает золотник 14 и рычаг 4 поворачивается до контакта с транспортной поверхностью, далее он "затягивается" за счет трения наконечника 5 до упора. В данном случае упором является сам поршень со штоком пневмоцилиндра 12. Зубья фрезы входят в контакт с транспортной поверхностью и машина приподнимается, что равноценно угловому смещению транспортной поверхности из положения а-а в положение а₁-а₁, как показано на фиг.1. Фрезы 6 начинают совершать сложное движение: вращаться за счет сцепления с транспортной поверхностью и вертикально перемещаться совместно с частью массы автомобиля за счет эксцентриситета. Момент торможения на фрезе 6 создается натяжением (сжатием) пружины 7, причем этот момент нарастает по мере сближения фрезы 6 с рычагом 4. Максимального значения момент торможения на фрезе достигает при совмещении торцевой поверхности фрезы 6 с упором 9: при таком положении фреза вообще останавливается. Начальная установка фрезы 6 на оси 8 определяет и путь и перегрузку, которая воздействует на пассажиров.

На фиг.3 представлены качественные графики изменения усилия торможения и скорости транспортного средства. Из графика видно, что после каждого оборота, когда машина опускается, за счет эксцентриситета усилие торможения падает и скорость практически не меняется, а при подъеме машины, когда вертикальная составляющая силы от массы автомашины нарастает, скорость резко падает и при контакте фрезы 6 с упором 9 тормозное усилие резко возрастает, а скорость падает до полной остановки транспорта.

Графики составлены для одной фрезы 6, поэтому при совмещении двух графиков, которые сдвинуты по фазе, получают более сложную кривую, но суть от этого не изменится. График составлен на три оборота, но можно сделать и на большее число оборотов, причем число оборотов каждой фрезы 6 может не совпадать, тогда и торможение будет с изломом графика. Это позволяет получить практически любой характер торможения, так как фрезы расположены близко, крутящий момент, который стремится "повести" машину, будет незначительный.

Необходимо сделать следующие замечания:
после остановки машины возможно ее удержание, если остановка произошла на ледовой пленке на краю срыва машины, допустим на горных дорогах;
если остановка произошла на безопасном месте, то водитель переключает золотник 14 и пневмоцилиндр 12, убирает рычаг 4 с наконечником 5;
во всех случаях после устранения аварийной ситуации необходимо повернуть фрезы 6 на нужное число оборотов (в начальное положение);
зимой и летом начальная установка фрез 6 будет отличаться: зимой может быть вариант совмещения фрезы 6 с упором 9, так как сцепление зимой снижается, а летом сцепление (в городе) всегда хорошее;
возможно выполнение устройства с одной фрезой 6, тогда рычаг 4 в своей нижней части должен быть изогнут. Возможно другое выполнение привода 11, например механического типа. Это эквивалентные технические решения;
фрезы 6 имеет условное наименование, так как она выполнена из поделочной стали, а общее имеет только то, что ее зубья имеют передний и задний угол;
Устройство располагается за центром тяжести (Ц.Т.) по направлению движения, чтобы транспортное средство не потеряло управляемости, причем чем дальше за центром тяжести оно расположено, тем лучше;
устройство может быть установлено на действующих транспортных средствах: на грузовых автомашинах без механической доработки и без сварочных работ, а на легковых - с доработкой;
возможна установка таких устройств для торможения в обеих направлениях, когда транспортное средство эксплуатируется в тяжелых условиях, например на БТРе или танке.

Таким образом, предложенное техническое решение позволяет достигнуть все поставленные цели:
осуществить аварийное торможение транспортного средства как на мягком, так и на твердом покрытии при отсутствии сцепления колес ходовой части с транспортной поверхностью;
сохранить от гибели пассажиров, груз и само транспортное средство (в большинстве случаев);
получить регулировкой практически любой характер изменения тормозного усилия.

Изобретение может быть использовано для остановки различных транспортных средств, преимущественно автодорожного транспорта. Сущность: в устройстве аварийного торможения транспортного средства, включающем рычаг с приводом его углового перемешения и наконечником, установленным с возможностью контакта наконечника с транспортной поверхностью, ограничитель поворота рычага, наконечник выполнен в виде фрезы, которая эксцентрично соединена с помощью резьбы с закрепленной на рычаге осью. Между фрезой и рычагом расположена пружина, которая позволяет регулировать усилие торможения. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. УСТРОЙСТВО АВАРИЙНОГО ТОРМОЖЕНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, включающее рычаг с приводом его углового перемещения и наконечником, установленным с возможностью контакта наконечника с транспортной поверхностью, ограничитель поворота рычага, отличающееся тем, что наконечник выполнен в виде фрезы, которая сопряжена резьбовым соединением с закрепленной на рычаге осью, между фрезой и рычагом размещена пружина, а рычаг оснащен упором, который способен взаимодействовать с торцевой поверхностью фрезы при ее перемещении по резьбе во время контакта с транспортной поверхностью. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ось резьбового соединения выполнена эксцентрично делительной окружности фрезы. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что наконечник оснащен двумя фрезами, размещенными по обе стороны рычага, причем резьба фрез выполнена разного направления и обеспечивает при контакте фрезы с транспортной поверхностью их перемещение к упорам рычага.